uk
EnglishРусский

Вхід

Відновити пароль?

Немає облікового запису? Створи тут!

Всі статті >  Енергія вітру >  Як визначити діаметр вітроколеса

Serhii Korneliuk3 жов, 2019 • 0 хвилин читання

Як визначити діаметр вітроколеса

000Енергія вітру
Як визначити діаметр вітроколеса

Вітер, як і будь-яке рухоме тіло, має кінетичну енергію руху. Тому його можна використовувати як джерело енергії на кшталт води.

Кількість енергії руху A дорівнює половині твори маси тіла, що рухається на його швидкість V в квадраті:

A=mV22

Кількість маси m вітру, що набігає на якусь поверхню F за одну секунду, визначається твором щільності повітря ρ на поверхню F, через яку проходить вітер, і його швидкість V:

m=ρFV

Підставивши це значення маси m в вираз кількості руху A, описаного вище, зауважимо, що енергія вітру дорівнює:

A=ρFV32

Розглядаючи ветроколесо пропелерного типу зауважимо, що робоча його площину описувана лопатями, є коло. Формула площі кола відома, і має такий вигляд:

F=πD24

Замінивши значення площі F його виразом, і підставивши цей вираз в визначення енергії руху A, отримаємо енергію потоку повітря за одну секунду:

A=ρπD2V38

Однак, в механічну роботу перетворюється лише частина цієї енергії. Професором Г. Х. Сабінін в роботі «Теорія ідеального вітряка» доведено, що максимальний коефіцієнт використання енергії вітру (КВЕВ) ξ, не може бути більше ніж 0,687 або 68,7%. Ввівши цей коефіцієнт перетворення енергії в роботу, і пам'ятаючи, що кількість роботи виконаної за одну секунду часу - є потужність N, отримаємо:

N=ξA

Замінивши вираз A його значенням, отримаємо потужність N вітроколеса, в залежності від його діаметра D:

N=ξρπD2V38

Але, як правило, в вітряних установках шуканою величиною є діаметр при заданій потужності, яку потрібно отримати.

Виходячи з вище викладеного, можемо визначити необхідний діаметр вітряка D, для заданої потужності N:

D=8NξρπV3

Також доведено, що потужність вітроколеса не залежить від кількості лопатей. Всі моменти, пов'язані з кількістю лопатей, їх формою та іншими нюансами враховує КВЕВ ξ.

Не менш важливий момент при розрахунку електричної вітроустановки - це втрати потужності при передачі крутного моменту ηmeh генератору, а також ККД самого генератора ηel.

В такому випадку, підсумкове вираз для визначення необхідного діаметра вітроколеса, матиме вигляд:

D=8NξρπV3ηmehηel

У разі установки генератора на одній осі з ветроколесом (без мультиплікатора), враховуються тільки втрати в генераторі ηel. Якщо ж за допомогою вітряка буде проводиться тільки механічна робота, то враховується тільки ККД трансмісії ηmeh.

А також, завжди можна скористатися програмою "Аеродінама", яка враховує всі нюанси аеродинамічного розрахунку вітротурбіни пропелерного типу.

ПопередняНаступна

Схожі публікації:

Аеродинама - математичне моделювання вітроколеса ВЕУ
Енергія вітру

Аеродинама - математичне моделювання вітроколеса ВЕУ

Детальніше
#1 / Вітряк «NoName-1» / виготовлення ротора / інформація про донора
Енергія вітру

#1 / Вітряк «NoName-1» / виготовлення ротора / інформація про донора

Детальніше
#2 / Вітряк «NoName-1» / визначення полюсів / видалення обмоток / підготовка статора
Енергія вітру

#2 / Вітряк «NoName-1» / визначення полюсів / видалення обмоток / підготовка статора

Детальніше
#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів
Енергія вітру

#3 / Вітряк «NoName-1» / розмітка ротора для поклейки магнітів

Детальніше

Ми використовуємо файли cookie для персоналізації вмісту та реклами, надання функцій соціальних медіа та аналізу трафіку. Ми також ділимось інформацією про ваше використання нашого веб-сайту з нашими соціальними мережами, партнерами з реклами та аналітики, які можуть поєднувати його з іншою інформацією, яку ви їм надали, або яку вони зібрали під час використання ваших послуг